类胡萝卜素的生产方法包括化学合成法和生物转化法。化学合成法生产类胡萝卜素虽然成本小,但是生物活性低,另因其毒副作用,已被限制使用。而生物法比化学法合成的类胡萝卜素具有很大产品质量优势。利用微生物转化法从微生物细胞中提取,具有生产周期短、生产种类多等优点成为研究热点。本文以红酵母为研究对象,探讨了通过红酵母发酵进行类胡萝卜素的生产的方法及其工艺,研究了红酵母在培养基中的发酵过程,主要研究内容和结果如下：1.确定了红酵母细胞的破壁方法,并对红酵母细胞自溶条件进行了分析；2.采用薄层层析法进行分析红酵母类胡萝卜素,最佳展开剂配比为石油醚：丙酮=20:1,分离三条颜色不同的色带,其中黄色组分为β-胡萝卜素,橙红和红色组分分别为红酵母烯和圆红酵母素；3.利用红酵母的生理生化实验以及现代分子生物学的鉴定手段,确定了本次实验的红酵母菌种为Rhodotorula mucilaginosa;4.葡萄糖组最佳添加量为：3%葡萄糖,2%蛋白胨,1.5%酵母膏,此时的生物量,色素含量和产量分别为1138g/L、120.63μg/g、1.37mg/L;5.红酵母产色素的最佳培养条件为：pH=6,温度为30℃,摇床转速为160r/min,培养时间为168h,此时的生物量,色素含量和产量分别为14.38g/L、176.6μg/g、2.54mg/L；蔗糖组最佳添加量为：蔗糖4%,磷酸氢二铵1.5%,酵母膏1%,此时的产量为2.53mg/L；6.红酵母在进入稳定期后发酵液pH上升,生物量稳定时的pH在7.0左右,残糖基本保持不变,红酵母发酵过程中的pH与残糖含量有一定的关系；7.随着培养时间的延续,参与类胡萝卜素反应合成酶的活力发生了变化,β-胡萝卜素和brularhodin所占的比例均有所下降,Torulene的含量有所提高。8.随着培养时间的延续,红酵母细胞内的蛋白质发生了变化,尤其在对数生长期到平稳期的过渡阶段,蛋白质发生的变化较大。9.利用50L发酵罐进行中试实验,测量干重和类胡萝卜素的产量分别为：10.53g/L和268mg/g。10.实验研究了常见的植物激素对红酵母发酵产类胡萝卜素的影响。从生物量来看,添加2,4-D变化不大,其余均有所提高,其中KT、IBA、赤霉素对生物量影响最大,比对照组提高了15%左右；从色素含量来看,添加植物激素之后含量均不同程度的下降,其中IBA的色素含量最低,比对照组下降了19.5%。11.随着芒果皮汁的添加量逐渐提高,红酵母的生物量有明显的增加,但是细胞内的总色素含量却有所降低。表明芒果皮水溶液的加入有利于红酵母自身的生长繁殖。12.与未添加麦芽根浸出液的对照组进行对比,发现添加麦芽根浸出液的培养基,对红酵母的生长起到了促进作用,但是色素含量有不同程度的下降,在添加量为12%时,类胡萝卜素的产量提高了24%。13.随着氯化镧的添加量的提高,红酵母的生物量与色素含量有小幅度波动,类胡萝卜素的产量变化也不是非常大。14.在秸秆的酶水解液、秸秆与水解液的混合液与酶解后的秸秆固体上,红酵母均可以正常生长,生物量分别为5.7g/L、2.3×108个/毫升、4.8×109个/克。